CN103439033A - 一种夹具振弦式纤维筋拉力测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于原位试验设备技术领域，涉及一种夹具振弦式纤维筋拉力测量装置，测力装置设置在整个装置的上部；测力装置包括夹块、振弦、永久磁铁、线圈、软铁块、紧固螺钉和感压膜片；振弦的两端分别通过紧固螺钉固定在压块上，底端的压块放置在感压膜片上；振弦上固定制有软铁块；永久磁铁的一端与软铁块对接，另一端上制有线圈；测力装置的两侧分别均匀分布制有螺孔；测力装置下方开有上凹槽，整个装置的下部与上凹槽对应处开有下凹槽；整个装置的上下两部分采用螺栓固定连接为一体；其结构简单，操作方便，体积小，重量轻，便于安装和测读。

Description

一种夹具振弦式纤维筋拉力测量装置

技术领域：

本发明属于原位试验设备技术领域，涉及一种夹具振弦式纤维筋拉力测量装置，用于土木工程原位试验中纤维筋的拉力测试，弥补纤维筋的拉力只能在实验室进行测试的不足，安装快捷方便，操作方法简单易行。

背景技术：

目前，在土木工程建设中逐渐应用各种新型材料，例如，加筋挡土墙中采用纤维筋作为加强筋，现有的测力设备电动拉力机仅能在室内测出纤维筋的抗拉强度，尚未见有可用于现场进行纤维加强筋拉力测试的拉力测量设备的公开使用和相关报道。因此，设计一种用于现场测试的夹具振弦式纤维筋拉力测量装置具有重要的社会现实意义。

发明内容：

本发明目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种夹具振弦式纤维筋拉力测量装置，依据钢筋应力计测试钢筋应力的原理，将振弦式钢筋计的测力部分与夹具相结合后固定在纤维筋上，当纤维筋受力时，使得拉力计受力进而测力部分的频率发生变化，从而测出拉力。

为了实现上述目的，本发明的主体结构分为上下两部分，包括测力装置、螺丝口、上凹槽、下凹槽和螺栓；测力装置采用振弦式测力装置，测力装置设置在整个装置的上部；测力装置包括夹块、振弦、永久磁铁、线圈、软铁块、紧固螺钉和感压膜片；振弦的两端分别通过紧固螺钉固定在压块上，底端的压块放置在感压膜片上；振弦上固定制有软铁块；U型结构的永久磁铁的一端与软铁块对接，另一端上制有线圈；测力装置的两侧分别均匀分布制有螺孔，螺孔的上部为光滑结构，螺孔的下部为螺纹结构；测力装置下方开有上凹槽，整个装置的下部与上凹槽对应处开有下凹槽，上凹槽和下凹槽的凹面均为螺旋面，上凹槽和下凹槽的端部均为倒圆角；整个装置的上下两部分采用与螺孔相同结构的螺栓固定连接为一体构成夹具振弦式纤维筋拉力测量装置。

本发明拉力测量装置的应力与频率模数和温度的关系为：当外界温度恒定，测力装置仅受到轴向变形时，测力装置的应力σ′与输出的频率模数的变化量ΔF具有如下线性关系：

σ′=k×ΔF   （1）

ΔF=F-F₀   （2）

其中，k为测力装置的最小读数，单位为MPa；ΔF为实时测量的测力装置输出值相对于基准值的变化量，单位为kHz²；F为实时测量的测力装置输出值，单位为kHz²；F₀为测力装置的基准值，单位为kHz²；使用时，先将纤维筋放到拉力计下凹槽上，将整个装置的上部与下部对和好后用螺栓固定，使上下两部分贴合紧密，在拉力作用下纤维筋与整个装置之间不发生错动；再用测力装置外接的振弦式读数仪读取数据，根据装置的参数指标、读取的数据以及公式（1）和（2）计算得到纤维筋的拉力；装置安装定位后及时测量初始值，并根据仪器编号和设计编号作好记录和保存。

本发明与现有技术相比，其结构简单，操作方便，体积小，重量轻，便于安装和测读。

附图说明：

图1为本发明的结构原理示意图，其中（a）为剖面结构原理示意图，（b）为俯视结构原理示意图。

图2为本发明涉及的测力装置的结构原理示意图。

图3为本发明涉及的螺栓结构原理示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明。

实施例：

本实施例的整体结构分为上下两部分，包括测力装置1、螺丝口2、上凹槽3、下凹槽4和螺栓5；测力装置1采用振弦式测力装置，测力装置1设置在整个装置的上部；测力装置1包括夹块6、振弦7、永久磁铁8、线圈9、软铁块10、紧固螺钉11和感压膜片12；振弦7的两端分别通过紧固螺钉11固定在压块6上，底端的压块6放置在感压膜片12上；振弦7上固定制有软铁块10；U型结构的永久磁铁8的一端与软铁块10对接，另一端上制有线圈9；测力装置1的两侧分别均匀分布制有螺孔2，螺孔2的上部为光滑结构，螺孔2的下部为螺纹结构；测力装置1下方开有上凹槽3，整个装置的下部与上凹槽3对应处开有下凹槽4，上凹槽3和下凹槽4的凹面均为螺旋面，上凹槽3和下凹槽4的端部均为倒圆角；整个装置的上下两部分采用与螺孔2相同结构的螺栓5固定连接为一体构成夹具振弦式纤维筋拉力测量装置。

本实施例涉及的拉力测量装置的应力与频率模数和温度的关系为：当外界温度恒定，测力装置1仅受到轴向变形时，测力装置1的应力σ′与输出的频率模数的变化量ΔF具有如下线性关系：

σ′=k×ΔF   （1）

ΔF=F-F₀   （2）

其中，k为测力装置1的最小读数，单位为MPa；ΔF为实时测量的测力装置1的输出值相对于基准值的变化量，单位为kHz²；F为实时测量的测力装置1的输出值，单位为kHz²；F₀为测力装置1的基准值，单位为kHz²；使用时，先将纤维筋放到下凹槽4上，将整个装置的上部与下部对和好后用螺栓5固定，使上下两部分贴合紧密，在拉力作用下纤维筋与整个装置之间不发生错动；再用与测力装置1外接的读数仪即振弦式读数仪读取数据，根据装置的参数指标、读取的数据以及公式（1）和（2）计算得到纤维筋的拉力；装置安装定位后及时测量初始值，并根据仪器编号和设计编号作好记录和保存。

Claims (2)

1.一种夹具振弦式纤维筋拉力测量装置，其特征在于主体结构分为上下两部分，包括测力装置、螺丝口、上凹槽、下凹槽和螺栓；测力装置采用振弦式测力装置，测力装置设置在整个装置的上部；测力装置包括夹块、振弦、永久磁铁、线圈、软铁块、紧固螺钉和感压膜片；振弦的两端分别通过紧固螺钉固定在压块上，底端的压块放置在感压膜片上；振弦上固定制有软铁块；U型结构的永久磁铁的一端与软铁块对接，另一端上制有线圈；测力装置的两侧分别均匀分布制有螺孔，螺孔的上部为光滑结构，螺孔的下部为螺纹结构；测力装置下方开有上凹槽，整个装置的下部与上凹槽对应处开有下凹槽，上凹槽和下凹槽的凹面均为螺旋面，上凹槽和下凹槽的端部均为倒圆角；整个装置的上下两部分采用螺栓固定连接为一体构成夹具振弦式纤维筋拉力测量装置。

2.根据权利要求1所述的夹具振弦式纤维筋拉力测量装置，其特征在于拉力测量装置的应力与频率模数和温度的关系为：当外界温度恒定，测力装置受到轴向变形时，测力装置的应力σ′与输出的频率模数的变化量ΔF具有如下线性关系：

σ′=k×ΔF   （1）

ΔF=F-F₀   （2）

其中，k为测力装置的最小读数，单位为MPa；ΔF为实时测量的测力装置输出值相对于基准值的变化量，单位为kHz²；F为实时测量的测力装置输出值，单位为kHz²；F₀为测力装置的基准值，单位为kHz²；使用时，先将纤维筋放到拉力计下凹槽上，将整个装置的上部与下部对和好后用螺栓固定，使上下两部分贴合紧密，在拉力作用下纤维筋与整个装置之间不发生错动；再用测力装置外接的振弦式读数仪读取数据，根据装置的参数指标、读取的数据以及公式（1）和（2）计算得到纤维筋的拉力；装置安装定位后及时测量初始值，并根据仪器编号和设计编号作好记录和保存。

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